JPH08216698A - 車両用エンジンの懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は車両前方に設けたエンジンルーム内
に縦置き配置されるエンジンを支持する装置として好適
な車両用エンジンの懸架装置に関し、アイドル時にステ
アリングホイルに伝達される振動を抑制することを目的
とする。 【構成】 車両の前方位置に縦置き配置でエンジンを搭
載する。エンジンの前方部を、エンジンの左右に配設し
た２つのエンジンマウントで支持すると共に、エンジン
の後方部をリアエンジンマウントで支持する。右ハンド
ル仕様の車両においては、ステアリングホイルに近い側
の左エンジンマウントの動バネ定数を、ステアリングホ
イルから遠い右エンジンマウントの動バネ定数に比し
て、２０％程度低く設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用エンジンの懸架
装置に係り、特に、車両前方に設けたエンジンルーム内
に、縦置き配置されるエンジンを支持する装置として好
適な車両用エンジンの懸架装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば実開昭５７−３７０１
８号公報に開示される如く、車両前方に設けたエンジン
ルーム内に縦置き配置されるエンジンを、エンジンの左
右に配設した左右エンジンマウントと、エンジンの後端
付近に配設したリアエンジンマウントとを用いて支持す
る懸架装置が広く知られている。

【０００３】ところで、車載された内燃機関は、機関回
転数が低いほど振幅の大きな振動を発する。このため、
車両において快適な乗り心地を確保するためには、車両
用エンジンの懸架装置に、内燃機関のアイドル運転中に
生ずる振動を適切に吸収し得る柔軟性を付与することが
必要である。

【０００４】また、車両の走行中には、エンジン自身が
発する振動の他、加減速に伴う加速度等、種々の周波数
の振動がエンジンに加わる。このため、車両用エンジン
の懸架装置を構成する場合、アイドル時に生ずる振動の
みならず、それらの振動をも考慮した特性をエンジンマ
ウントに付与することが必要である。このため、上記公
報に開示される構造で車両用エンジンの懸架装置を構成
する場合には、左右エンジンマウント、及びリアエンジ
ンマウントに、車両特性に応じた適当な動バネ定数が付
与することが必要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンの
燃費特性を改善するという意味では、アイドル回転数は
低いほど有利である。しかしながら、アイドル回転数の
低下を図ると、それだけアイドル時にエンジンから発せ
られる振動が大きくなり、乗り心地を確保する上での不
利益が生ずる。

【０００６】これに対して、従来の懸架装置において、
左右エンジンマウントの動バネ定数を共に低下させるこ
ととすれば、アイドル時に生ずる振動に対してより優れ
た振動吸収性能が実現できるため、アイドル時における
ステアリング振動、フロア及びシート振動等の乗り心地
の悪化を避けつつエンジンの燃費特性の改善を図ること
が可能である。

【０００７】しかし、左右エンジンマウントの動バネ定
数を共に低下させた場合、低周波振動に対する懸架装置
の総合的な剛性も低下することになる。このため、かか
る調整を行った場合、アイドル時を除く他の運転領域
で、車両の乗り心地が悪化するおそれがある。この意味
で、上述した従来の懸架装置は、アイドル回転数の、よ
り一層の低回転化への対応に困難を伴うものであった。

【０００８】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、左右のエンジンマウントに入力された振動が、
ステアリングホイルに対して同等には伝達されないこと
に着目し、左右のエンジンマウントの特性を非対称とす
ることで、アイドル時にステアリングホイルに伝達され
る振動を良好に抑制し得る車両用エンジンの懸架装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、車両の前
方位置に縦置き配置したエンジンを、エンジンの左右か
らそれぞれ支持する２つのエンジンマウントを備える車
両用エンジンの懸架装置において、左右のエンジンマウ
ントがそれぞれ受け持つべき荷重の比に対して、ステア
リングホイルが位置する側に配設するエンジンマウント
の動バネ定数を、他方のエンジンマウントの動バネ定数
に比して小さく設定した車両用エンジンの懸架装置によ
り達成される。

【００１０】

【作用】本発明において、エンジンに生じた振動は、エ
ンジンを左右から支持する２つのエンジンマウントを介
して車体に伝達され、その後、種々の伝達経路を経て、
ステアリングホイルに伝達される。この際、ステアリン
グホイルは、車両の左右方向のいずれか一方にのみ配設
されているため、左右のエンジンマウントとステアリン
グホイルとの関係は非対象である。

【００１１】このため、伝達経路の長短等に起因して、
ステアリングホイルに近い側のエンジンマウントに入力
された振動は、ステアリングホイルに伝達し易く、ステ
アリングホイルから遠い側のエンジンマウントに入力さ
れた振動は、ステアリングホイルに伝達し難いという現
象が生ずる。

【００１２】これに対して、本発明においては、左右の
エンジンマウントがそれぞれ受け持つべき荷重の比に対
して、ステアリングホイルに近い側のエンジンマウント
の動バネ定数を小さく、他方のエンジンマウントの動バ
ネ定数を大きく設定している。この場合、懸架装置の有
する総合的な剛性に変化を与えることなく、内燃機関の
発する振動のうち、ステアリングに伝達され易い振動が
吸収され易い状況が形成される。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である車両用エン
ジンの懸架装置を構成するエンジンマウントの配置位置
を表す車両１０の斜視透視図を示す。また、図２は、車
両１０に搭載するエンジン１２、及びエンジン１２を支
持する左右エンジンマウント１４Ｌ，１４Ｒ、及びリア
エンジンマウント１６の位置関係を表す斜視透視図を示
す。

【００１４】すなわち、図１に示す車両１０には、図２
に示すように、左右エンジンマウント１４Ｌ，１４Ｒ、
及びリアエンジンマウント１６によって支持されるエン
ジン１２が搭載される。尚、本実施例において、エンジ
ン１２は直列６気筒式のエンジンであり、直立状態、か
つ、縦置き配置で車両１０に搭載されるものとする。

【００１５】車両１０は、車両の前方にエンジンルーム
を備えるフロントエンジン形式の車両であり、図１に示
すように、ほぼ左右の前輪ＦＬ，ＦＲを結ぶ直線上に左
右エンジンマウント１４Ｌ，１４Ｒの配置位置１８Ｌ，
１８Ｒを備えると共に、それらの後方所定の位置にリア
エンジンマウント１６の配置位置２０を備えている。ま
た、車両１０は、右ハンドル仕様車であり、操舵輪たる
左右前輪ＦＬ，ＦＲに操舵角を付与するためのステアリ
ングホイル２２等は、車両１０の右側に偏った位置に配
置されている。

【００１６】図２に示す左右エンジンマウント１４Ｌ，
１４Ｒ、及びリアエンジンマウント１６は、車体に固定
される剛性部分と、エンジン１２に固定される剛性部分
と、それらの間に介在してエンジン１２に生じた振動を
吸収する振動吸収部分とで構成されている。従って、左
右エンジンマウント１４Ｌ，１４Ｒ、及びリアエンジン
マウント１６を用いてエンジン１２を支持した場合、エ
ンジン１２に生じた振動は、適当に吸収された後に車体
１０に伝達されることになる。

【００１７】ここで、本実施例においては、車両１２の
静粛性を高めるべく、左右エンジンマウント１４Ｌ，１
４Ｒ（以下、これらを総称する場合にはエンジンマウン
ト１４と称す）に、液体封入式のエンジンマウントを使
用している。図３は、その構成を表す正面断面図であ
る。以下、図３を参照して、エンジンマウント１４の構
造、及び機能について説明する。

【００１８】図３に示す如く、エンジンマウント１４
は、車体に螺着されるボルト３０、及びボルト３０が固
定される下金具３２を備えている。下金具３２は、上方
に開口する皿状の部材であり、その一部に貫通孔３２ａ
を備えている。また、場合によっては貫通高３２ａは無
くてもよい。下金具３２の開口面は、ダイヤフラム３４
によって閉塞されている。また、ダイヤフラム３４の上
部には仕切り部材３６が配設される。仕切り部材３６
は、作動液３８が充填された２つの作動液室４０ａ，４
０ｂを仕切ると共に、作動液室４０ａと作動液室４０ｂ
とに開口するオリフィス４０ｃにより両者を連通してい
る。

【００１９】下金具３２、ダイヤフラム３４、及び仕切
り部材３６の周囲は、本体ゴム４２及び本体金具４４に
よって取り囲まれている。ここで、本体ゴム４２は、仕
切り部材３６の周囲を取り巻くと共に、作動液室４０ｂ
の上方を閉塞すべく、仕切り部材３６の上部に延在して
いる。また、本体ゴム４２の上面には、エンジン１２に
図示しないブラケットを介して螺着されるボルト４６を
備える上金具４８が貼付されている。

【００２０】かかる構造のエンジンマウント１４を用い
てエンジン１２を車体上に支持した場合、エンジン１２
に振動が生ずると、その振動は先ず上金具４８に伝達さ
れ、その後本体ゴム４２に入力される。本体ゴム４２
は、適当な弾性を有しているため、上記の如く入力され
た振動は、その後適当に減衰されて作動液室４０ｂ内の
作動液３８に伝達される。

【００２１】作動液３８に振動が伝達されることにより
作動液室４０ｂの内圧が上昇又は下降すると、作動液室
４０ｂと作動液室４０ａとの間に差圧が生じ、オリフィ
ス４０ｃを通って作動液３８が作動液室４０ｂから作動
液室４０ａに、又は作動液室４０ａから作動液室４０に
流通する。尚、かかる作動液３８の流通に伴う作動液室
４０ａ，４０ｂの容積変化は、それぞれダイヤフラム３
４、及び本体ゴム４２が変形することにより吸収され
る。 上記の如く作動液３８がオリフィス４０ｃ内を流
通する際には、流通抵抗が生ずる。従って、本体ゴム４
２から作動液３８に伝達された振動は、作動液３８がオ
リフィス４０ｃ内を流通することにより減衰される。す
なわち、エンジンマウント１４においては、作動液３８
がオリフィス４０ｃ内を流通する際に生ずる流通抵抗
が、エンジン１２の振動を減衰させる減衰力となる。

【００２２】かかる構成のエンジンマウント１４に低周
波の振動が作用した場合は、比較的多量の作動液３８が
オリフィス４０ｃを介して作動液室４０ａ，４０ｂ間で
授受される。この場合、エンジンマウント１４は、加え
られた力の大きさに対して変形し易い状態にあることに
なる。従って、エンジンマウント１４は、低周波振動に
対しては、比較的小さなバネ定数を示すことになる。

【００２３】一方、エンジン１２と車体との間に高周波
振動が生じた場合は、作動液３８がオリフィス４０ｃ内
を流通し難く、加えられた力の大きさに対するエンジン
マウント１４の変形量が小さく抑制される。従って、エ
ンジンマウント１４は、高周波振動に対しては、比較的
大きなバネ定数を示すことになる。このように、上記図
３に示すエンジンマウント１４は、エンジン１２と車体
との間に作用する振動の周波数に対して、異なるバネ定
数（動バネ定数）を示す。

【００２４】ところで、本実施例の懸架装置において
は、図４に示す如く、１０〜４０Ｈｚ程度の振動に対し
て、左エンジンマウント１４Ｌの動バネ定数が、右エン
ジンマウント１４Ｒの動バネ定数に比して、２０％程度
高くなるように、左右エンジンマウント１４Ｌ，１４Ｒ
の諸元、すなわち、本体ゴム４２の弾性、寸法、形状
等、作動流体３８の粘性、及びオリフィス４０ｃの径、
長さ等を設定している。

【００２５】より具体的には、左右エンジンマウント１
４Ｌ，１４Ｒに等しい動バネ定数を付与するとした場合
にそれらに付与すべき動バネ定数を基準値とし、左エン
ジンマウント１４Ｌの動バネ定数が基準値に対して１０
％程度高くなるように、また、右エンジンマウント１４
Ｒの動バネ定数が基準値に対して１０％程度低くなるよ
うに、左右エンジンマウント１４Ｌ，１４Ｒそれぞれの
諸元を設定している。

【００２６】このため、車両１０においては、エンジン
１２に生じた振動が右エンジンマウント１４Ｒからは車
体に伝達され難く、一方、左エンジンマウント１４Ｌか
らは車体に伝達され易い左右非対称の振動伝達特性が設
定されている。以下、図５を参照して、本実施例の懸架
装置において、かかる特性を設定した理由について説明
する。

【００２７】図５は、エンジン１２からステアリングホ
イル２２に至る種々の振動伝搬経路について、ステアリ
ングホイル２２に生ずる振動に対する寄与度を解析した
結果を表すベクトル図である。図５中に、右マウント振
動５０として示すベクトルは、右エンジンマウント１４
Ｒの配置位置１８Ｒの位置に所定強度の上下振動を入力
した際に、ステアリングホイル２２に表れる上下方向振
動の強度をベクトルの大きさで、また、伝達過程で生ず
る位相遅れをベクトルの方向（同図中にθ₀ で表す角
度）でそれぞれ表示したベクトルである。

【００２８】同様に、左マウント振動５２で示すベクト
ルは、左エンジンマウント１４Ｌの配置位置１８Ｌの位
置に所定強度の上下振動を入力した際にステアリングホ
イル２２に表れる上下振動の強度、及び位相遅れを、ベ
クトルの大きさ、及び方向（同図中にθ₁ で表す角度）
で表しており、また、リアマウント振動５４で示すベク
トルは、リアエンジンマウント１６の配置位置２０の位
置に所定強度の上下振動を入力した際にステアリングホ
イル２２に表れる上下振動の強度、及び位相遅れを、ベ
クトルの大きさ、及び方向（同図中にθ₂ で表す角度）
で表している。

【００２９】ところで、車両１０にエンジン１２を搭載
した場合、エンジン１２と車体とは、左右エンジンマウ
ント１４Ｌ，１４Ｒと、リアエンジンマウント１６との
他、エンジン１２に接続される排気管等、種々の構成要
素を介して連結された状態となる。従って、エンジン１
２に生ずる振動が、どのようにステアリングホイル２２
に伝達されているかを解析するにあたっては、それらの
連結部から伝達される振動の影響をも考慮する必要があ
る。

【００３０】図５中に他の伝達振動５６として示す複数
のベクトルは、左右エンジンマウント１４Ｌ，１４Ｒ及
びリアエンジンマウント１６を除く、それら他の連結部
に所定強度の上下振動を入力した際に、ステアリングホ
イル２２に表れる振動の強度、及び伝達過程で生ずる位
相遅れを表したベクトルである。

【００３１】従って、右マウント振動５０で示すベクト
ル、左マウント振動５２で示すベクトル、リアマウント
振動５４で示すベクトル、及び他の伝達振動５６で示す
ベクトルを合成してなるベクトル、すなわち、図５中に
合成振動６０として示すベクトルは、車両１０に搭載し
たエンジン１２に上下振動が生じた際にステアリングホ
イル２２に表れる振動の強度及び位相差を、的確に表し
ていることになる。

【００３２】ところで、図５に示すベクトルにおいて、
合成振動６０に対する右マウント振動５０の寄与度と、
左マウント振動５２の寄与度とを比較すると、右マウン
ト振動５０の寄与度が大きいことが判る。かかる現象
は、車両１０においては、ステアリングホイル２２が右
側に偏って配置されており、右エンジンマウント１４Ｒ
からステアリングホイル２２に至る経路が、左エンジン
マウント１４Ｌからステアリングホイル２２に至る経路
に比して短いことからも推認できる。

【００３３】従って、車両１０において、エンジン１２
から左右エンジンマウント１４Ｌ，１４Ｒに等しく上下
振動が入力された場合、ステアリングホイル２２には、
右エンジンマウント１４Ｒから入力された上下振動が強
く、左エンジンマウント１４Ｌから入力された振動が弱
く、伝達されていることになる。

【００３４】換言すれば、ステアリングホイル２２への
上下振動を抑制するためには、右エンジンマウント１４
Ｒの振動吸収性を高めることが有利であり、一方、左エ
ンジンマウント１４Ｌの振動吸収性を高めても、さほど
ステアリンホイル２２の上下振動は抑制されないことに
なる。

【００３５】従って、本実施例の懸架装置の如く、右エ
ンジンマウント１４Ｒの動バネ定数を、基準値に対して
１０％程度低く設定し、かつ、左エンジンマウント１４
Ｒの動バネ定数を、基準値に対して１０％程度高く設定
する構成によれば、左右エンジンマウント１４Ｌ，１４
Ｒの動バネ定数を共に基準値とする場合に比して、懸架
装置全体としての剛性を損なうことなく、ステアリング
ホイル２２に伝達される振動が抑制されることになる。

【００３６】図６は、本実施例の懸架装置が上記の特性
を有することに起因する効果を説明するための図を示
す。すなわち、同図において実線で示す曲線は、本実施
例の懸架装置を用いてエンジン１２を支持した場合にス
テアリングホイル２２に生ずる振動レベルをアイドル回
転数との関係で表した曲線である。また、同図において
破線で示す曲線は、左右エンジンマウント１４Ｌ，１４
Ｒが均等な動バネ定数を有する懸架装置を用いてエンジ
ン１２を支持した場合にステアリングホイル２２に生ず
る振動レベルをアイドル回転数との関係で表した曲線で
ある。

【００３７】同図に示す如く、本実施例の懸架装置によ
れば、アイドル回転数が比較的高い場合には、左右エン
ジンマウント１４Ｌ，１４Ｒが均等な特性を有する場合
と同程度に振動レベルを抑制することができる。また、
アイドル回転数が比較的低い場合には、左右エンジンマ
ウント１４Ｌ，１４Ｒが均等な特性を有する場合に比し
て、振動レベルをより低く抑えることができる。それぞ
れ、本実施例の懸架装置が全体として高い剛性を有して
おり、また、エンジン１２に生じた上下振動をステアリ
ングホイル２２に伝え難い特性を有していることによる
ものである。

【００３８】従って、本実施例の懸架装置を用いてエン
ジン１２を支持することとすれば、アイドル時を除く他
の運転領域における乗り心地を悪化させることなく、ア
イドル回転数を一層低回転化することができ、乗り心地
を損なうことなくエンジン１２の燃費特性の向上が実現
できることになる。

【００３９】ところで、上記実施例は、直列６気筒式の
エンジン１２を直立状態で縦置きするための懸架装置を
例示したものであるが、本発明の適用は、かかる場合に
限定されるものではない。すなわち、直列４気筒のエン
ジン、又は水平対向エンジン等を縦置き配置する場合に
も広く適用が可能であり、更に、エンジンにスラント角
を付与して配置する場合にも適用が可能である。

【００４０】尚、エンジンがスラント角をもって配置さ
れる場合は、左右のエンジンマウントがそれぞれ受け持
つべき荷重の比から左右のエンジンマウントに付与すべ
き基準の動バネ定数を決定し、その基準の動バネ定数に
対して、ステアリングホイルに近い側のエンジンマウン
トの動バネ定数を低く、かつ、他方のエンジンマウント
の動バネ定数を高く設定することにより、上記実施例と
同様の効果を得ることができる。

【００４１】また、上記実施例は、右ハンドル仕様の車
両１０に搭載することから、右エンジンマウント１４Ｒ
の動バネ定数を、左エンジンマウント１４Ｌの動バネ定
数に比して高く設定する構成としているが、左ハンドル
仕様の車両に搭載する場合には、左右エンジンマウント
１４Ｌ，１４Ｒの動バネ定数の関係を逆転させることに
より同様の効果を得ることができる。

【００４２】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、エンジン
に発生する振動のうち、ステアリングホイルから遠い側
のエンジンマウントに伝達される振動、すなわちステア
リングホイルに伝達され難い振動は車体に伝達され易
く、一方、ステアリングホイルに近い側のエンジンマウ
ントに伝達される振動、すなわちステアリングホイルに
伝達され易い振動は吸収され易い特性を実現することが
できる。この場合、懸架装置の総合的な特性としては、
エンジンで生じた振動がステアリングホイルに伝達し難
い特性、すなわち、振動吸収性に優れた特性が実現でき
ることになる。

【００４３】また、左右のエンジンマウントの一方の動
バネ定数を下げると共に、他方の動バネ定数を高めてい
るため、懸架装置全体としての剛性は、左右のエンジン
マウントに対して等しい動バネ定数を付与した場合に比
してさほど変化しない。このため、本発明に係る車両用
エンジンの懸架装置によれば、アイドル時を除く他の運
転領域における乗り心地を損なうこともない。この意味
で、本発明に係る車両用エンジンの懸架装置は、何らの
弊害を伴うことなくアイドル回転数の一層の低回転化を
可能とし得るという特長を有していることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である車両用エンジンの懸架
装置を構成するエンジンマウントの配置位置を表す車両
の斜視透視図である。

【図２】本実施例の懸架装置を構成する左右エンジンマ
ウント、及びリアエンジンマウントの位置関係を表す斜
視透視図である。

【図３】本実施例の懸架装置に用いる左右エンジンマウ
ントの正面断面図である。

【図４】本実施例の懸架装置に用いる左右エンジンマウ
ントの動バネ定数に関する特性図である。

【図５】ステアリングホイルに生ずる振動に対する各種
伝達経路の寄与度を表すベクトル図である。

【図６】本実施例の懸架装置の効果を説明するための振
動レベルに関する特性図である。

【符号の説明】

１０ 車両 １２ エンジン １４Ｌ 右エンジンマウント １４Ｒ 左エンジンマウント １６ リアエンジンマウント １８Ｌ，１８Ｒ，２０ 配置位置 ２２ ステアリングホイル ５０ 右マウント振動 ５２ 左マウント振動 ５４ リアマウント振動 ５６ 他の伝達振動 ６０ 合成振動

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 隅田 克伸 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の前方位置に縦置き配置したエンジ
   ンを、エンジンの左右からそれぞれ支持する２つのエン
   ジンマウントを備える車両用エンジンの懸架装置におい
   て、 左右のエンジンマウントがそれぞれ受け持つべき荷重の
   比に対して、ステアリングホイルが位置する側に配設す
   るエンジンマウントの動バネ定数を、他方のエンジンマ
   ウントの動バネ定数に比して小さく設定したことを特徴
   とする車両用エンジンの懸架装置。